一种基于激励机制的移动边缘计算资源分配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109819047A(43)申请公布日2019.05.28(21)申请号201910139645.6(22)申请日2019.02.26(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人石文孝张睿冬张佳栋欧阳敏刘维(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司22201代理人王淑秋(51)Int.Cl.H04L29/08(2006.01)权利要求书4页说明书10页附图5页(54)发明名称一种基于激励机制的移动边缘计算资源分配方法(57)摘要本发明涉及一种基于激励机制的移动边缘计算资源分配方法，该方法如下：将当前时隙内没有剩余计算资源的移动设备定义为买家，有剩余计算资源的移动设备和边缘服务器作为卖家；将买家计算任务优先级按激励值由大到小排序，卖家优先级按剩余计算资源由大到小排序；将满足计算资源条件和价格条件的卖家与买家计算任务进行匹配并分配计算资源；更新买家计算任务和卖家计算资源信息和定价信息，并对买家计算任务的优先级和卖家的优先级进行重新排序；如果计算资源分配失败则在下一个时隙将失败的计算任务卸载给边缘服务器。本发明充分利用移动设备的计算资源，减轻边缘服务器的计算负担，降低了边缘服务器的计算成本，提高了网络内计算资源的利用率。CN109819047ACN109819047A权利要求书1/4页1.一种基于激励机制的移动边缘计算资源分配方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1)身份确认：判断当前时隙内移动设备是否有剩余计算资源，没有剩余计算资源的移动设备和有剩余计算资源的移动设备分别定义为买家移动设备和卖家移动设备；买家移动设备作为买家，边缘服务器和卖家移动设备均作为卖家；i设当前时隙即第i个时隙的买家移动设备集合MDb包括X个买家移动设备，卖家移动设i备集合MDs包括Y个卖家移动设备：其中，表示第i个时隙的第x个买家移动设备，表示第i个时隙的第y个卖家移动设备；表示第i个时隙的买家集合，它由第i个时隙X个买家移动设备组成；表示第i个时隙的卖家集合，它由第i个时隙Y个卖家移动设备和M个边缘服务器(EdgeServer,ES)组成；ESm表示第m个ES；步骤2)优先级排序：分别获取买家计算任务和卖家的计算资源信息和定价信息；买家计算任务的优先级按激励值由大到小排序，卖家的优先级按剩余计算资源由大到小排序；买家计算任务的激励值等于其计算任务需要的计算资源乘以单位竞价值，单位竞价值为计算任务需要中央处理器循环计算一次的竞价值；步骤3)计算任务资源分配：按照买家计算任务的优先级和卖家的优先级进行计算资源分配，买家计算任务根据计算资源条件和价格条件与卖家进行匹配；若匹配成功，则卖家为买家计算任务分配计算资源；若匹配失败，则买家移动设备独立进行计算。步骤4)计算资源分配反馈：无论计算资源分配是否成功，皆对买家计算任务和卖家的计算资源信息和定价信息进行更新，并根据更新后的买家计算任务和卖家的计算资源信息和定价信息重新对买家计算任务的优先级和卖家的优先级进行排序；如果计算资源分配失败则在下一个时隙将失败的计算任务卸载给边缘服务器。2.根据权利要求1所述的基于激励机制的移动边缘计算资源分配方法，其特征在于所述步骤2)中，第i个时隙内买家计算任务按激励值由大到小排序确定优先级的方法如下：第一步：统计计算任务数量第i个时隙的计算任务集合Γi由第i个时隙所有买家的计算任务集合组成；其中表示第i个时隙的第j个买家的计算任务集合；第i个时隙的第j个买家有个计算任务，则第i个时隙的第j个买家的计算任务集合包括：2CN109819047A权利要求书2/4页其中，表示第i个时隙的第j个买家移动设备的第t个计算任务；第i个时隙所有买家的计算任务数量Li为：第二步：计算任务所需计算资源矩阵统计所有计算任务所需计算资源，得到计算资源集合Di；计算任务所需计算资源的大小以计算任务所需的CPU循环次数为单位进行衡量；其中，表示第i个时隙的第j个买家移动设备的第t个计算任务所需计算资源大小；根据计算任务所需计算资源大小，对计算资源集合Di中的各个元素进行降序排列，得到买家计算任务逆序计算资源矩阵第三步：统计计算任务竞价信息第i个时隙X个买家移动设备的计算任务的单价竞价集合Βi为：其中：表示第i个时隙第j个买家移动设备的第t个计算任务的单位竞价值；根据各买家计算任务所需计算资源的大小及其单位竞价值计算得到相应的激励值，并将所有买家的所有计算任务的激励值记在激励集合Ηi中；表示第i个时隙第j个买家移动设备的第t个计算任务的激励值；由第i个时隙第j个买家移动设备的第t个计算任务需要的计算资源乘以第i个时隙第j个买家移动设备的第t个计算任务的单位竞价值得到：对激励集合Ηi中的所有